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棕钙土

棕钙土的形成是以草原土壤腐殖质积累作用和钙积作用为主,并有荒漠成土过程的一些特点。

棕钙土发育于温带荒漠草原植被下的土壤。地表多砂砾石,剖面上部呈褐棕色,下部为粉末层状或斑块状灰白色钙积层。

棕钙土主要分布于欧亚大陆温带荒漠草原地区,位于栗钙土与漠土之间,从西、北、东三面环绕于漠土外围。中国内蒙古高原和鄂尔多斯高原的中西部、准噶尔盆地的北部、塔城盆地外缘以及中部天山北麓山前洪积扇的上部等地都有分布。

棕钙土分布在内蒙古高原中西部、新疆准噶尔盆地北部。分布区为温带干旱大陆性气候,年平均温度2~7℃,≥10℃积温2200~3000℃,年降水量150~250(300)mm,受东南季风影响的内蒙地区降水70%集中于夏秋初;受西风影响的北疆地区四季降水较平均。棕钙土地区年辐射总量达600~670kJ/cm2,光热资源十分丰富。

棕钙土的植被具有草原向荒漠过度的特征,分为邻近干草原的荒漠草原和向荒漠草原过渡的草原化荒漠两个亚带。在内蒙的荒漠草原常为小针茅、沙生针茅、伴生冷蒿、狭叶锦鸡儿;草原化荒漠则以超旱生的藏鸡儿、红砂与小针茅、冷蒿等构成的群落。在北疆除超旱生小半灌木蒿属、假木贼以及沙生针茅、新疆针茅等小禾草外,还有春季短生植物。棕钙土地带声我国西北主要的天然牧场,有灌溉条件的可以发展农业。 30年代,侯光炯等曾将内蒙地区的棕钙土定为淡栗钙土。50年代后,文振旺、汪安球等多棕钙土进行研究,认为我国的棕钙土是欧亚大陆荒漠外围棕钙土带的东南部,为一独立土类。第二次土壤普查中属钙层土纲的一个土类,其大部分类似美国土壤分类中的正常干旱土(Orthid)及粘淀干旱土(Argid)极少部分类似半干润软土;与联合国分类中的干旱土相当。

棕钙土的特征有:自然植被组成趋于旱化,生物量低,土壤腐殖质积累作用弱,有机质含量低;钙积作用强,钙积层在剖面中位置较高;呈碱性至强碱性反应,阳离子交换量较低,吸收性复合体为盐基所饱和,其中钠离子所占比例较高;质地较粗,多属砂砾质、砂质和砂壤质、轻壤质,土体中钙质有较明显移动。棕钙土地区以畜牧业为主,仅局部地区有灌溉农业。热量条件虽较好,部分地区且可进行复种,但水分条件较差,土层浅薄,矿质养分含量低;加之春季风大和侵蚀严重,需进行水利建设、营造防风林带,并采取种植绿肥、增施有机肥及矿质肥料等改良措施,才能进行农业生产。畜牧业的持续发展,也有赖于地下水源的开发和建立小型分散的人工草料基地。

棕钙土是温带干草原地带的栗钙土向荒漠地带的灰漠土过渡的一种干旱土壤,它具有薄的腐殖质松软表层,其下为棕色弱粘化,铁质化的过渡层(Bw),在0.5m深度内出现钙积层,并有石膏(有时还有易溶盐)在底部聚集。呈A-Bw-Bk-Cyz构型。

1、与栗钙土的区别:栗钙土的腐殖层较棕钙土厚,有机质多,没有棕钙土棕色的弱粘化、铁质化层。季风区的栗钙土一般均无石膏聚集。

2、与灰漠土的区别:灰漠土属漠土纲,无明显腐质层,地表有荒漠土壤的特征龟裂的多孔结皮,石灰质仅微弱淋溶,从表层起就有强石灰反应,但无明显聚集特点而有别与棕钙土。

1、腐殖质积累过程:棕钙土的植被中旱生及超旱生灌丛的比例增加,植被盖度15%~30%,鲜草产量仅750~1500kg/ha,地下生物量远大于地上,每年死亡的数量明显少于干草原。因此在干旱气候下土壤有机质积累量很少,且腐殖质结构比较简单,以富里酸为主。

2、石灰质、石膏和易溶盐类的淋溶与淀积:干旱气候下,矿物风化产生的碱金属与碱土金属的盐类受到一定的淋溶,但较弱,且钙、镁的生物积累明显,盐生植物(如红砂)对钠的积累也不可忽略。所以在腐殖质层之下石灰质发生显著聚集,形成钙积层甚至石化的钙积层。在向荒漠过渡中,淋溶更弱,石膏和易溶性盐类在土体中下部聚集逐渐明显。

3、弱粘化与铁质化:A层下部是水热条件相对较好、较稳定的层位,土内矿物在碱性介质中缓慢破坏形成粘粒,发生粘化现象。矿物分解破坏释出的含水氧化铁,在干热条件下逐渐脱水成红棕色的氧化铁,与粘粒及腐殖质一起使B层上部染上褐棕色色调。这种荒漠化的征象是一个缓慢而长期的过程,因而其表现程度与成土年龄及荒漠化强度有关。

3、与灰钙土的区别:灰钙土A层较棕钙土厚,石灰质在剖面分布较均匀,A、B层间过渡不明显,没有棕钙土铁质化的棕色特征。

典型的棕钙土剖面构型为A-Bw-Bk-Ckz。

厚度约20~30cm,棕色(7.5YR4/4~7.5YR6/3),质地较粗,多为砾质沙壤土。屑粒到小块状结构。稍多的根分布在5~20cm深度中。地表常覆沙于灌丛下或砾质化,在无覆沙及砾质化的地面则呈微细龟裂或假结皮特征。由于表层干旱,植物残体矿化强,A层中有机质较多、颜色略暗者,有时不是表层,而是在3~5cm以下的亚表层。A层向下清晰地过渡到B层。

厚约30~40cm。紧接A层之下有一弱粘化弱铁质化的红棕色(5YR5/65YR6/3)层Bw,厚约5~10cm,沙质粘壤,块状、柱状结构,结构表面有胶膜,紧实。以下是浅色(7.5TR6/35YR7/1)钙积层Bk,或石化钙积层Bmk,极坚实。

因母质而异。残积坡积物常呈杂色斑块,有石灰质斑点条纹及石膏结晶。洪积物的沙砾常被石灰质膜包裹。

1、剖面构型:为A-Bw-Bk-Cyz典型构型。

2、腐殖质特征:A层有机质含量6~15g/kg,剖面分布的最大值在内蒙古高原为5~20cm,而鄂尔多斯高原和北疆,往往表层最多。腐殖质C/N为7~12,H/F0.6~0.9,E4/E64.0~4.5。显示了荒漠化的特征

3、碳酸盐及石膏的淋溶淀积特征:有地区差别。石膏开始聚集的深度在北疆约为35~70cm,数量为10~100g/kg;内蒙地区出现深度常在50~100cm,数量一般<10g/kg。反映东部季风区淋溶较强。

4、盐化碱化特征及pH:易溶盐在C层有少量聚积,淡棕钙土还有弱碱化特征,碱化棕钙土则较明显,碱化层多在亚表层,B层亦常见,ESP为10%~30%;因质地轻粗,CEC不高,交换性钠绝对量并不高。土壤pH值8.5~10,一般碱化层及钙积层较高,含石膏的土层偏低。

根据主要成土过程的表现程度在剖面构型及属性上的差异,分为普通棕钙土、淡棕钙土两个亚类;按附加过程对剖面构型、属性的影响,有草甸棕钙土、盐化棕钙土、碱化棕钙土等亚类。各亚类的剖面分异。

棕钙土

是最接近中心概念的亚类,剖面构型为Ah-Bw-Bk-Ck。它相似于美国土壤分类中的钙积正常干旱土(Calciorthids),弱发育粘淀干旱土(Haplargids);与联合国土壤分类中的钙质干旱土(CalcicXerosol)类似。

棕钙土分布在与干草原栗钙土毗邻地区。年均温2~6℃。年降水200~250(300)mm。荒漠草原仍以草原成分占优势。

腐殖质层厚约20~30cm,有机质含量6~13g/kg。钙积层位于30~60(70)cm,石灰质含100g/kg左右,多者可达400g/kg,成为石化钙积层。淀积层中有弱粘化特征。内蒙地区仅在C层有石膏聚集,数量<10g/kg,新疆地区从B层即有石膏聚集,且数量>10g/kg。

它是向灰漠土过渡地带性亚类。剖面构型为Ahk-Bw-Bk-Cyz。类似美国土壤分类中的钙积正常干旱土及联合国分类中石膏干旱土(GypsicXerosol)的特点。

淡棕钙土地区年均温3~8℃,年降水量150~200mm。草原化荒漠植被,旱生禾草明显减少,而超旱生灌木、半灌木增加并呈主导趋势。

腐殖质层厚15~25cm,有机质含量5~10g/kg。地面多沙化、砾质化,局部为砾幂覆盖,土质地面有0.3~0.5cm的假结皮,并有微小裂缝。一般表层即有石灰反应。钙积层出现在20~50cm,较棕钙土亚类升高约10cm,CaCO3含量约100g/kg,少有石化钙积层。C层普遍出现石膏,且有3~10g/kg的易溶盐聚集。

剖面构型为A-hk-Bk-Ck-Cg。相当于美国土壤分类中钙积正常干旱土中的潮钙积正常干旱土(AquicCalciorthid);在联合国分类的干旱土中无相应的续分类型。

零星分布在地下潜水埋深约3~4m的河谷低阶地、洪积扇缘等地形部位。受低矿化度潜水的影响,在C层有锈纹、锈斑为其典型特征。植被组成中有草甸成分(如芨芨草)。

腐殖质层较其它亚类厚(30~40cm),有机质也较其它亚类多(10~20g/kg)。钙积层位于30~70cm,CaCO3含量少于地带性亚类,且其上下界过渡和缓。

它们多分布在淡棕钙土地区,与低洼地形、含盐母质及弱矿化潜水、盐生植物对盐分的聚积有关。分别有盐化和碱化附加过程。

盐化棕钙土剖面构型为Az-Bkz-Cgz,含有3~10g/kg易溶盐。碱化棕钙土剖面构型为Ah-Btn-Bk-Cyz,其碱化层Btn有柱状、棱块状结构,有褐棕色粘粒胶膜,ESP10%~30%,易溶盐一般<5g/kg。碱化棕钙土在北疆分布较内蒙为广。

棕钙土地区光热资源丰富,但水资源稀缺,不能从事雨养农业,棕钙土亚类地区虽有少量农田,但产量低且不稳定,是所谓“闯田”。目前主要是天然放牧场,牧养羊、驼。由于超载过牧,草场土壤沙化、土壤退化严重。利用改良上应注意以下几点:

1、利用方向以牧为主,牧农林结合。以草定畜,固定草场使用权,划区轮牧,防止超载过牧,以利用草场资源的恢复。

2、充分开辟和利用水源,发展灌溉绿洲农业及饲草料基地。引水灌区主要控制灌溉定额,灌派配套,防止次生盐渍化;井灌区要注意地下水平衡,防止过采。灌溉农业要积极推广应用节水灌溉新技术(喷灌、渗灌),要农牧结合,增施有机肥。建设有灌溉的农田防护林体系,防止风蚀沙埋,减轻夏季干热风危害。

3、土壤养分钾丰富而缺氮磷,微量元素中钼、锰、锌、硼多在临界值或以下。应增施氮磷化肥,适当补充微量元素


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